Farming 4.0 : surveillance 3D de l’environnement pour les machines agricoles mobiles

Un aspect important du Farming 4.0 – la numérisation de l’agriculture – consiste à doter les machines agricoles mobiles et les robots de récolte d’une capacité de perception visuelle. En tant qu’organes sensoriels de la technologie de détection, les caméras Visionary-Snapshot de SICK pour la surveillance 3D de l’environnement permettent aux moissonneuses-batteuses de naviguer le long des bords à moissonner, aux robots de ne cueillir que les fruits vraiment mûrs, ou de déterminer avec précision le volume de la récolte dans les bennes, les tas, les entrepôts et les silos.

L’utilisation des technologies de surveillance de l’environnement dans les machines agricoles mobiles répond, d’une part, au souhait d’une assistance active au conducteur pour éviter les collisions et les dégâts matériels. D’autre part, ces capteurs sont de précieux fournisseurs de données pour des processus de travail totalement autonomes, car ils sont de plus en plus souvent mis en œuvre dans des scénarios d’application de Precision Farming, l’agriculture de précision. Après tout, il n’est plus rare de trouver des capteurs dans les machines agricoles : avec environ 90 capteurs, les moissonneuses-batteuses et autres grosses machines agricoles ont souvent plus de capteurs électroniques à bord que les voitures.

Pour les utilisateurs et les équipementiers : sélection de produits technologiquement neutres pour des solutions d’application optimales

L’évitement des collisions lors des virages, des manœuvres et des marches arrière, la navigation des machines agricoles autonomes pendant la culture et la récolte, la reconnaissance de la maturité et la sécurité des prises pour les robots de récolte, l’application ciblée de pesticides par la différenciation visuelle des cultures et des mauvaises herbes, le contrôle du niveau de remplissage sur les bennes ou la détermination du volume de récolte dans les tas, les entrepôts et les silos sont des applications fréquentes et différentes à la fois. Elles posent toutes des exigences particulières aux capteurs 3D de surveillance de l’environnement.

La gamme de caméras 3D-Snapshot de SICK, avec le Visionary-B, très robuste, le Visionary-S, très précis à courte distance, et le Visionary-T pour des données précises, même à plus longue distance, offre l’avantage particulier de pouvoir couvrir toutes les applications de détection et de mesure actuellement connues avec des machines agricoles mobiles et des robots de récolte avec une seule gamme de produits. Un service de conseil en application neutre sur le plan technologique, techniquement et économiquement optimal, permet de comparer directement ces trois différentes technologies de 3D-Snapshot et garantit ainsi que le produit Visionary le plus adapté à l’application du client est toujours utilisé. Des solutions plug-and-play pour l’équipement initial ou la mise à niveau des engins mobiles sont disponibles, ainsi que des variantes pour les intégrateurs et les spécialistes des logiciels, qui intègrent les données brutes des produits Visionary dans leurs propres solutions logicielles.

Visionary-B : une solution robuste avec un large champ de vision

Le système 3D d’aide à la conduite Visionary-B est spécialement conçu pour une utilisation dans des zones extérieures très accidentées. Selon la variante du produit, le kit se compose au moins d’une tête de capteur stéréo avec indice de protection IP69k, d’une unité d’évaluation et d’un moniteur à installer dans la cabine du conducteur. En utilisant la vision stéréo, deux caméras synchronisées avec un angle de détection de 125° x 75° prennent des images sous des angles légèrement différents et génèrent une image 3D de l’environnement à partir du décalage par triangulation. La distance de travail peut aller jusqu’à sept mètres dans les applications de détection pure et jusqu’à 15 mètres dans les applications de mesure avec sortie de données brutes en 3D. Le Visionary-B affiche les objets détectés sur le moniteur dans la cabine du conducteur et émet un message d’alarme en fonction de leur pertinence pour les collisions dans l’environnement de travail spécifique. Si le Visionary-B est directement intégré dans un système complexe de capteurs et de visualisation sur un véhicule ou si des données brutes fiables sont nécessaires, les obstacles et les avertissements peuvent également être traités et affichés sur un terminal central du véhicule.

Visionary-S : haute précision à courte distance avec perception simultanée des couleurs dans toutes les situations d’éclairage

Le capteur 3D de surveillance de l’environnement Visionary-S utilise également la stéréovision, mais avec un éclairage actif et structuré. La caméra allie haute précision et performances particulières : en résolution submillimétrique, elle fournit jusqu’à 30 images par seconde – et en couleur. En outre, le Visionary-S peut fournir des informations de distance sous forme de valeurs de profondeur allant jusqu’à 40 klx – et grâce à la source de lumière intégrée, il peut les enregistrer de manière tout aussi fiable dans l’obscurité absolue que dans les environnements à forte luminosité. La vitesse d’enregistrement élevée de la caméra 3D garantit une grande efficacité, même dans les applications soumises aux contraintes de temps. Les applications pour les robots de récolte, les tracteurs de vergers et de vignobles, les pulvérisateurs de plantes ou les installations de tri mobiles, par exemple, peuvent être programmées dans l’appareil et exécutées indépendamment d’une commande de véhicule.

Visionary-T : la mesure du temps de vol fournit des informations très précises sur la distance et la taille dans les applications à longue portée

Le capteur d’environnement 3D Visionary-T génère ses données 3D, non pas par triangulation optique, mais par mesure 3D du temps de vol (Time-of-Flight, 3DToF) – sur des distances allant jusqu’à 60 mètres. Grâce à l’éclairage intégré et actif de l’environnement, la caméra – comme le Visionary-S – peut être utilisée dans des environnements sombres. Polyvalent, le Visionary-T convient, selon les besoins, comme fournisseur de données pour les applications de navigation dans les machines agricoles et de récolte autonomes ainsi que dans le traitement et le stockage robotisés des produits agricoles. En tant que plateforme de solution de Edge Computing pour les applications Farming 4.0, les versions configurables Visionary-T DT ou Visionary-T AP, par exemple, offrent également la possibilité d’évaluer les informations de profondeur mesurées dans la caméra et d’envoyer les résultats de la détection directement sous forme de signaux de commutation numériques à un système de commande de véhicule, par exemple.

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